06 youtube官網 中文新聞主題分類法是按照(誰知道這圖片里的妹子是什么組合)

腦機接口主要分為植入式和非植入式兩大類。區別在與植入式的更精確，植入式電極相比于頭皮貼片而言精確度高的多，可以編碼更復雜的命令（比如三維運動）。非植入式的更安全，所以接受程度高很多，如果面向健康人類開發產品，這可能是唯一選擇。非植入式腦機接口中比較有意思的一項技術是用腦電信號打字。（買粉絲://買粉絲.ncbi.nlm.nih.買粉絲/pubmed/24480171）沒有市場化的原因很簡單，13年的研究表明用腦電打字的平均速度是每個單詞1.91分鐘（沒錯，是分鐘，我沒有用錯單位）。可能應用在中文上會好一些，畢竟漢字筆畫相對于英文字母而言少很多。

植入式腦機接口中，各個腦區里研究比較多的有運動皮層，感覺皮層和視覺皮層。

運動皮層的研究結果相當多。植入式腦機接口在好幾年前已經可以做到（以可接受的精確度）控制機械手的三維運動，手腕方向，手指握力。之所以進展很快的原因有很多，比較明顯的是以下兩點。第一，神經元對運動的編碼相對簡單，或者說，編碼本身可能很復雜，但是我們可以用線性近似來獲得足夠好的結果，所以降低了研究員的智商閾值，畢竟不需要太高深的數學了嘛（笑）。更重要的一點是，運動有直接對應的可量化的輸出（速度，位置等），所以我們能直接那這個輸出與神經信號做對比，來確定二者的對應關系。反例是感覺皮層，我們只能研究神經元本身的發放變化，猴子本身是不會告訴我們它自己的感覺如何的，所以對應起來就很麻煩。所以通常情況下我們假設如果外部刺激一致，感覺就是一致的，這也是上文我的學長搞的黑科技時用到的假設。

視覺皮層的研究也很熱門。但最廣為人知應該是其相關產物（感謝評論的指正，副產物這個詞確實不合適）：卷積神經網絡（Convolutional Neural Network，CNN），畢竟經過Alpha Go的大新聞，東亞地區對這個名詞有很高的認知度。我不是該領域的專家，只是跟Tai sing Lee（Dr.. Tai Sing Lee's Homepage）上過一年的課，所以只是有模糊的認識。只能說一個讓我印象深刻的個例。有一天Taising很興奮地跟我們說他開會發現了一個大新聞，給我們看了一段視頻，內容是醫生用微弱電流直接刺激病人的視覺皮層（據Harold Yue提醒，是面部識別區）。沒錯，我們當時都驚詫了，沒想到真的有人愿意這么干。

視頻內容：醫生一邊調電流一邊問病人：“你感覺怎么樣，看到的東西有沒有什么不一樣了？”病人沒有什么明顯不適，很清楚的說：“感覺你有了一點變化，好像不是Dr.某某了，感覺領帶歪了一點還是怎么樣，說不上來，（以下是我感覺最科幻的部分），like The Terminator。”

至于困擾腦機接口研究小組的問題。由于是一個交叉學科，很多單一學科的進展都是令我們期待的，比如更精確的電極，更明晰的神經科學認識，更強大的機器學習算法，更生物友好的材料等等。其中一個跟科學不那么有關的在于：愿意參與植入性實驗的human subjects（求問這個詞應該怎么翻譯才能不被人罵）太少。所以，假如生活欺騙了你，先別著急自我毀滅，請考慮一下獻身科學的可能性（笑）。

第三部分：相關問題

Q：想以后涉及腦機接口，需要哪方面的知識？

A：既然本身是一個交叉學科，那么需要的能力也是來自于各個方面，學生的背景材料學，醫學，生物學，計算機，電氣工程，物理等等都有。比較明顯的區分在于實驗室中既有MD＋Ph.D,還有我這種純粹的Ph.D。

前者負責大部分動物實驗以及各種我搞不定的部分，這部分要求的技能我并不清楚，很難給出有效建議；后者（我）負責數據處理模型設計等，這部分要求的核心內容就是：你的機器學習理論水平，以及把你的機器學習算法實現出來的能力。前者在本科階段最好的鍛煉方式之一就是參加數學建模競賽（當然這跟我本人的經歷有關，我上大學時浙大還沒有機器學習這門課）。后者基本上就是買粉絲ding的能力，建議如果是初學者，從matlab入手是一個很好的選擇，但是膽子大了之后一定要去試一試其他語言，比如python。畢竟所謂腦機接口，“腦”的部分，即如何把神經沖動翻譯成有價值的命令，多數是用matlab完成的，但是“機”的部分，即如何用這些命令控制機械，這里要用到的語言就五花八門了，沒必要之前就一一掌握，但是要不害怕去學。多說一句，如果是在國內讀的本科，很有可能因為國內工科一開始就要學C并且C的教材過于反智等原因，從而對整個買粉絲ding產生反感。解決方式如前所述，請從matlab入手，并牢記《銀河系漫游指南》封面上大而友善的四個字“不要恐慌”。

Q：腦機接口能不能提高智商？

A：有可能，但是只有少數文章證明，還不具備很強的說服力，在去年有一篇review中也提到這種提高在統計意義上不顯著。所以現在的觀點是：為了少量提高智商，而在頭上開個洞埋上電極并不是那么有必要。還有一點是對于智商本身的檢驗方法也存在很多爭論，現在能被少數文章證明的只是可以提高短時記憶力（因為這個最容易測量）。

Q：快來拿我做實驗吧怎么樣都行

A：請吃頓好的，然后私信聯系。這是玩笑，實驗的安全性是可以保證的，畢竟現在植入式的人類實驗也已經開展了好幾年，雖然多數是在癱瘓病人身上，控制的效果如前所述，用機械手完成簡單的移動，抓握動作完全沒有問題，但是太精細的的動作做不到，比如用機械手指剝香蕉撕包裝袋之類的。并不是說我們不能解碼復雜動作，而是這種動作本身對于只有視覺反饋的人而言太困難，可以想象一下如果人沒有觸覺，僅憑視覺去剝香蕉擰開飲料瓶是有多難。市場化的主要障礙主要是是機械手的價格過于貴，無法被醫保覆蓋。這是我導師的觀點，畢竟實驗室的機械手是從NASA批發的，五十萬美元一個，對于普通病人確實過于貴（我還很榮幸的把它弄壞并重新修復過一次）。

Q：弄壞了50萬美元的儀器是一種什么體驗？

A：這個問題跟腦機接口本身的相關性比較弱，但也是研究過程中比較有意思的回憶。先說結論：感覺好棒好棒的，現在已經有信心去弄壞百萬美元級別的儀器了。具體過程是這樣的。某日，我正在用ROS（Robot Operating System）調式機械手。忽然砰地一聲脆響，好像飛出了什么東西，機械手彎到了一個非常詭異的角度，停住不動。比較幸運的是當時猴子并沒有在現場做實驗，否則機械手的慘狀可能會對大圣造成不可磨滅的心理陰影。我把機械手復位之后發現有半截鋼纜（cable）松脫并暴露在外（沒錯，飛出的是另外半截鋼纜）。

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